Penelitian bertujuan untuk mengetahui model PBL yang terdapat dalam agar mahasiswa dalam melakukan kegiatan perkuliahan Bioteknologi secara terprogram melalui sintaks PBL. Pengembangan LKM Bioteknologi menggunakan model PBL melalui prosedural yang mengadopsi model 4D dari Thiagarajan, Semmel dan Sammel. Model pengembangan 4D meliputi define (pendefinisian), design (perancangan), develop (pengembangan), dan disseminate (penyebaran) Instrumen yang akan digunakan untuk mengumpulkan data dalam penelitian ini adalah: 1) lembar validasi; 2) lembar observasi keterlaksanaan sintaks pembelajaran; 3) angket tanggapan mahasiswa tentang LKM model PBL; 4) tes kemampuan kognitif hasil belajar. Validasi draft dari pakar bernilai 92.1% dengan kriteria baik. Validasi draft oleh praktisi sebesar 94.5% dengan kriteria sangat baik. Uji coba terhadap mahasiswa sebesar 88.2% dengan kriteria baik. Hasil penerapan LKM di lapangan berdasarkan penilaian kognitif pada 34 mahasiswa dengan nilai pre test 51.912 dan post test 61.618. Dengan uji statistik menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara nilai pre test dan post test. Hasil perhitungan N-gain menunjukkan bahwa efektifitas LKM dengan model PBL pada kategori sedan
